JPH0396370A - 印字動作用ソレノイド駆動制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 く産業上の利用分野〉 この発明は、印字装置の印字部（例えば活字ホイールを
打撃する印字ハンマ、あるいはワイヤドットヘッドのワ
イヤ等〉を動作せるソレノイドに関し、特にそのソレノ
イドＮ流を制御するソレノイド駆動制御回路に関する。

〈従来の技術〉 その技術的背景及び従来技術を、タイブライタの印字ハ
ンマ装置を例にとって説明する。

第６図はタイブライタの印字機構部を簡単に示す図であ
り、プラテン１００に沿ってキャリツジ１０２が往復移
動する。キャリッジ１０２には、外周に多数の活字を有
する花弁形の活字ホイール１０４が保持され、この活字
ホイール１０４は活字選択モータ１０６に連結されてい
る。活字ホイール１０４の背後に位置して印字ハンマ装
置１０８がキャリッジ１０２に支持されており、このハ
ンマ装置１０８のハンマ１１０が前進して、活字ホイー
ル１０４の選択された活字を、ブララン１００に保持さ
れている用紙１１２に対し印字リボン１１４を介して背
後から打撃し、印字用紙１１２上に印字を行う。

上記ハンマ１１０は、第７図に示すソレノイド１１６に
より駆動される。ソレノイド１１６は印字ハンマ装ａｉ
　ｏｓのハウジング１１８内に固定され、この内側にハ
ンマ１１０がガイド部１２０．１２２により移動可能に
保持されている。ハンマ１１０はスプリング１２４によ
り後退位置に付勢されているが、ソレノイド１１６への
通電によりスプリング１２４の付勢力に抗して前進し、
前述のように活字ホイール１０４の活字の裏面を打撃す
る。ここでソレノイドｉｆ？ｉＲは、ハンマ１１０の印
字動作が行われる一打撃時間の間、なるべく一定に保た
れるように制御して、インパクト力の適正化を図ること
が望ましい。そのための一般的な制御回路の概略を第８
図に示す。

ソレノイド１１６への通電は、スイッチング回路１２６
によりオン，オフされ，ソレノイド電流は電圧発生手段
としての電流検出用の抵抗１２８により電圧に変換され
る。その電圧はアナログ／デジタル変換器（以下、Δ／
Ｄ変換器という〉１３０及び基準電圧回路１３２により
デジタル値（以下、Ａ／Ｄ変換値とも称する）に変換さ
れ、これが制御回路１３４へ出力される。この例で、Ａ
／Ｄ変換器１３０，基準電圧回路１３２及び制御回路１
３４は１つの中央処理装置（以下ＣＰＬＩという）に包
含されている。そして、ＣＰＵの制御回路１３４は、Ａ
／Ｄ変換器１３０から出力されたデジタル値と予め定め
られた比較値とを比較し、そのデジタル値が比較値より
小さければスイッチング回路１２６をオン状態とし、大
きければそれをオフ状態とするチョッピング制御を行う
。

これにより、第９図に示すようにソレノイド電流は１印
字サイクル（以下、ソレノイド駆動時間とも称する〉に
おいてノコギリ波状となり、比較値を基準とする定電流
化が図られる。

〈発明の解決しようとする課題〉 しかしながら、この制御においては、ソレノイド電流の
オン・オフの変化はＡ／Ｄ変換器の処理速度により決ま
ってしまうため、処理速度の遅いＡ／Ｄ変換器（例えば
ＣＰＵ内蔵のもの〉では、ヂョッピング周期が長くなり
過ぎ、定電流部の電流幅ΔＩが大きくなってしまう。こ
の電流輻ΔＩが大きいと、印字インパクト力のバラツキ
、ひいては印字品質の低下につながる。なお、処理速度
の速いＡ／Ｄ変換器（例えばＣＰＵ内減のものではなく
、専用ＩＣのＡ／Ｄ変換器）を使用すれば、この問題は
解消できるが、その場合は制御圓路が非常に高価になる
欠点がある。

本発明は、処理速度の遅いＡ／Ｄ変ＦｉＡ器であつって
も、処理速度の速い専用Ａ／Ｄ変換器を用いた制御と同
等に、定電流部の電流幅を小さくすることを課題とする
。

く課題を解決するための手段〉 この課題を解決のために、本発明は、チョッピング周期
の長い第一チョッピング手段の他に、それよりチョッピ
ング周期の短い第二チョッピング手段を付加して、艮周
期の第一チョッピング手段による制卯サイクル中に、短
周期の第二チョッピング手段によるチョッピング制御を
挿入するように構成したものである。

すなわち、本発明に係るソレノイド駆動制ｔｌＩｌ装置
は、第１図にその概念を示すように、■印字装置の印字
部を動作させるソレノイドへの通電をオン・オフするス
イッチング手段と、■そのソレノイドに流れる電流に対
応する電圧を発生させる電圧発生手段と、■その電圧を
デジタル値に変換するＡ／Ｄ変換器と、■そのＡ／Ｄ変
換器から出力されたデジタル値と予め定められた比較値
とを比較し、そのデジタル値が比較値より小さければス
イッチング手段をオン状態とし、大きければスイッチン
グ手段をオフ状態とする第一チョッピング手段と、■そ
の第一チョッピング手段の制御サイクル中において前記
Ａ／Ｄ変換器の処理周期より短い周期で前記スイッチン
グ手段をオン・オフする第二チョッピング手段とを含む
ことを特徴とする。

く作用・効果〉 このような短周期の第二チョツピング手段を艮周期の第
一ヂョッピング手段に伴わせて設けることにより、その
第一チョッピング手段による制御サイクルの例えばオフ
υ１御（立下り〉中に、第二チョッピング手段による細
かいチョッピングが行われることによって、その立下り
傾斜が緩やかになる。その結果、第一チョッピング手段
の制御周期、言い換えればＡ／Ｄ変換器の処理周期が長
くても、定゛躍流部の電流幅は小さく抑えられ、これに
より印字品質もより均一化する。更に、処理速度の速い
Ａ／Ｄ変換器を用いる場合に比して、制御系を安価に構
成できる。

〈実施例〉 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

なお、この実施例においても、第６図に示した花弁形活
字ホイール式タイプライタの印字ハンマ装置１０８を採
り上げ、そのハンマ駆動ソレノイド１１６を制御対象す
る。

第２図はそのタイブライタの全体のｉｌｌ御を示すブロ
ック図であり、その中核はコンピュータ２である。コン
ピュータ２はタイブライタの動作に必要な各種演算制御
処理を実行する中央処理装置たるＣＰＵ４と、プログラ
ムデータや各種定数を記憶する読出し専用メモリのＲＯ
Ｍ６と、読出し書込み可能な一時メモリのＲＡＭ８と、
外部とのデータのやりとりを行う入出力ボート１０とを
備え、これらがバスライン１２で接続されでいる。

ＣＰＵ２には、アナログ入力信号をデジタル信号に変換
するＡ／Ｄ変換器１３０、並びにそのＡ／Ｄ変換のため
の基準電圧回路１３２が内蔵されている。ＲＯＭ８のプ
ログラムメモリ１４には、後述するソレノイドυ１１１
１プログラムをはじめ、タイブライタ全体の処理に必要
なプログラムが格納されている．ＲΔＭ８は入カバッフ
ァ１６、プリントバッフ７１８等のワーキング用として
動作ηる。

人出力ボート１０には、良く知られているように、ドラ
イバ２０．２２．２４．２６を介して各種のモータ３０
．３２，１０６．３６が接続され、これらのモータがそ
れぞれ前述のキャリッジ１０２　用紙送り機ｆＡ４０（
ブララン１　００），活字ホイール１０４及び周知のリ
ボンリフト機構４２を駆動する。また、入出力ボート１
０にはキーボード４６が接続され、更に外部機器との接
続のためのインタフェース４８が接続されており、キー
操作された文字データ等がコンビ１−夕２に入力される
。

また、前述の印字ハンマ装置１０８も、ハンマ駆動回路
５０を介して入出力ボート１０に接続ざれており、ハン
マ駆動回路５０は印字ハンマ装置１０８のソレノイド１
１６への電流をオン・オフするスイッチング回路１２６
、ソレノイド１１６への電流を電圧に変換して検出する
抵抗１２８を有している。これを更に詳しく示したもの
が第３図の回路図である。

スイッチング回路１２６は、トランジスタ５２をスイッ
チング素子として備え、入出力ボート１０から出力され
るパルス制御信号に応じてトランジスタ５２をオン・オ
フさせ、印字ハンマ装置１Ｏ８のソレノイド１１６に流
れる電流を制御するように構成さる。また電流検出用の
抵抗１２８はソレノイド１１６と直列に接続され、ソレ
ノイド電流に応じた電圧をＡ／Ｄ変換器１３２へ入力す
るようになっている。なお、トランジスタ５２のコレク
タには逆電流からトランジスタ５２を保護するフライホ
イールダイオード５４が接続ざれている。

次に、ＲＯＭ６のプログラムメモリ１４に記憶されてい
るプログラムのうち、本発明に特に関連の深いソレノイ
ド駆動制御に関する部分を第４図のフローチャートに基
づいて説明ずる。

まず、ハンマ駆動のためにステップＳ１（以下、単にＳ
１という。他のステップについても同様とする）におい
てスイッチング回路１２６がオンされると、第２図のソ
レノイド１１６へ通電される。

このソレノイド電流は、抵抗１２８により対応する電圧
に変換され、この電圧は入出力ボート１０を介してＣＰ
Ｕ４へ供給される。そして、ＣＰＵ４に内藏のＡ／Ｄ変
換器１３０がその電圧をデジタル値に変損ずる。Ｓ２で
は、そのデジタル値（Ａ／Ｄ変換値）とＲＯＭ６に予め
記憶されている比較値との大小が比較され、そのデジタ
ル値が比較値を下回っている間は、Ｓ８を経てソレノイ
ド１１６への通電状態がＭ持される。そして、Ｓ９では
、ソレノイド１１６の予め記憶されている１印字動作当
たりのソレノイド駆動時間（例えば５ｍｓｅｃ）が経過
したか否かが判断ざれる。経過していな【プればＳ２に
戻り、ソレノイド電流に対応する電圧のＡ／Ｄ変換値が
比較値に達するまで、言い換えればソレノイド電流が所
定レベルに達するまで、８２．３８及びＳ９が繰り返し
実行される。

Ｓ２においてＡ／Ｄ変換値が比較値以上であると判断さ
れれば、Ｓ３に移行してスイッチング回路１２６がオフ
され、ソレノイド１１６への通電は停止する。そして、
Ｓ４によりこのオフ状態が例えば１０μｓｅｃ保持され
る。この１０μｓｅｃという時間は、Ａ／Ｄ変換器１３
０の処理時間（処理周期）が例えば６０μｓｅｃである
のと比較すると、それより相当短い時間である。Ｓ４で
１０μｓｅｃ経過すると、Ｓ５でスイッチング回路１２
６が再びオンされてソレノイド１１６へ通電され、Ｓ６
によりそのオン状態が１０μｓｅｃ保持ざれるが、その
１０μｓｅＣ後に３７で再びスイッチング回路１２６が
オフされ、ソレノイド１１６への電流が遮断される。つ
まり、Ｓ３〜Ｓ７の実行でソレノイド電流はオン状態か
らオフーオン〜オフとチョッピングされることになる。

そして、Ｓ９から８２に戻り、ソレノイド電流に対応す
るＡ／Ｄ変換値が比較値を下回るまで３３〜Ｓ７が実行
される。Ｓ２によりＡ／Ｄ変換値が比較値を下回ったと
判断されると、Ｓ８に移行してスイッチング回路１２６
がオンされ、Ｓ９においてソレノイド時間がタイムアッ
プしたと判断されるまではＳ２に戻り、上述と同様に＄
３〜Ｓ７の短時間チョッピング制御が実行される。

そして、一般的には、Ｓ２からＳ３〜Ｓ７を通る制御が
何回か行われる毎にＳ２から３８を通る制御が実行され
、Ｓ９で５　ｍｓｅｃのソレノイド鼎動時間が経過した
と判断されると、８１０でスイッチング回路１２６が最
終的にオフざれ、第７図のハンマ１１０はスプリング１
２４により後退位置に復帰し、１回の印字動作が終了す
る。

以上のようなｉｌｉｌｌ　ＩＩＩにより、第５図にホす
ようにソレノイド電流は長い周期の振幅とその良い周期
の１つ山の立下り過程に相当する部分における更に綱か
い振幅とを生じる。このため本実施例では、ソレノイド
電流の一定レベルに立も上がった後の定電流部における
立下りの傾斜が緩やかになり、その定電流部の電流幅△
Ｉ一が従来（第９図）に比べて小さくなる。つまり、従
来のソレノイド制御は、基本的には第４図の８１，Ｓ２
．Ｓ３，Ｓ８，Ｓ９及びＳ１０によるもの（８４〜Ｓ７
は存在しない）であって、ＣＰＵ４に内臓されたΔ／Ｄ
変換器１３０の処理周期に対応する長い周期ごとのチョ
ッピング制御であるのに対し、本実施例では長い周期の
チョッピング制御サイクル中に８４〜Ｓ７の短時間のチ
ョッピング制御が挿入されている．なお、８３．３４の
オフタイムも３５．Ｓ６のオンタイムも同じ１０μＳｅ
Ｃでありながら、全体として立下り形態となるのは、短
周期ヂョッピングの立下り勾配が立上り勾配より急であ
るためである。

そして、本実施例においては、第４図のフローヂｔ−１
〜におけるＳ２．Ｓ３及びＳ８のステップを記憶してい
るＲＯＭ６の記憶領域とそれを実行するＣＰＵ４とが長
周朗の第一チ〕ツビング手段を構成し、また８４〜Ｓ７
を記憶しているＲＯＭ６の記憶領域とそれを実行するＣ
　Ｐ　Ｕ　４とが短周期の第二チョッピング手段を構成
している。

なお、以上の実施例では、定電流部における電流の立下
り時に短周期のチョッピングを行うものであったが、立
下り時ではなく立上がり時に行うこと、あるいは立上が
り時と立下り時の双方で上述の短周期チョッピングを行
うようにプログラムを構成することもできる。

その他、本発明は当業者の知識に基づき種々の変史を施
した態様で実施し得ることはもちろんである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を概略的に示すブロック図、第２図は本
発明の一実施例であるソレノイド駆動制郊装ｄを含むプ
リンタの全体制御系を示すブｌツク図、第３図はそのハ
ンマ駆動回路を取り出して示す回路図、第４図は第２図
のＲＯＭに記憶されているプログラムのうち本発明に関
連の深いンレノイド駆動制御の部分を取り出して示すフ
ローチャート、第５図はそのｉｌｔｌｌによるソレノイ
ド電流特性を示すグラフ、第６図は第２図の制御系によ
って制御ざれるプリンタの印字部を簡略に示す断面図、
第７図はその印字ハンマ装四を拡大して示す断面図、第
８図は印字ハンマ装置のソレノイドのハードウエア上の
ｉ．ＩＪ御系を示す回路図、第９図は従来のソレノイド
制御におけるソレノイド電流特性を示すグラフである。 １００：ブララン １０４：活字ホイール １１０：ハンマ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　印字装置の印字部を動作させるソレノイドへの通電を
   オン・オフするスイッチング手段と、そのソレノイドに
   流れる電流に対応する電圧を発生させる電圧発生手段と
   、 その電圧をデジタル値に変換するアナログ／デジタル変
   換器（Ａ／Ｄ変換器）と、 そのＡ／Ｄ変換器から出力されたデジタル値と予め定め
   られた比較値とを比較し、そのデジタル値が比較値より
   小さければスイッチング手段をオン状態とし、大きけれ
   ばスイッチング手段をオフ状態とする第一チョッピング
   手段と、 その第一チョッピング手段の制御サイクル中において前
   記Ａ／Ｄ変換器の処理周期より短い周期で前記スイッチ
   ング手段をオン・オフする第二チョッピング手段と を含むことを特徴とする印字動作用ソレノイド駆動制御
   装置。